Bij het selecteren van materialen voor plaatmetaaltoepassingen moeten verschillende kritieke factoren worden overwogen om te zorgen voor een optimale prestaties, kosteneffectiviteit en fabricage. Hier is een gestructureerd overzicht van de belangrijkste vereisten:
1. Mechanische eigenschappen
Kracht: overweeg treksterkte en opbrengststerkte. Hoge sterkte staal (bijv. HSLA) worden gebruikt voor dragende onderdelen, terwijl aluminium een balans biedt van sterkte en gewichtsbesparingen.
Ductiliteit: essentieel voor het vormen van processen (bijv. Buiging, diepe tekening). Aluminium en zacht staal zijn zeer vormbaar.
Hardheid: belangrijk voor slijtvastheid. Geharde staal of coatings kunnen worden gebruikt, maar evenwicht met brosheidsproblemen.
2. Corrosieweerstand
Omgeving: roestvrij staal (chroomgehalte), aluminium (oxidelaag) of gegalvaniseerd staal (zinkcoating) voor blootstelling aan vocht/chemische stof.
Coatings: geschilderde of poedercoate afwerkingen verbeteren de duurzaamheid in barre omstandigheden.
3. Gewichtsoverwegingen
Lichtgewicht: aluminium en titanium hebben de voorkeur in de ruimtevaart/automotive om gewicht te verminderen zonder sterkte op te offeren.
4. Kostenfactoren
Materiaalkosten: zacht staal is economisch; Roestvrij staal en titanium zijn duurder.
Verwerkingskosten: factor bij het bewerken, lassen en afwerkingskosten. Complexe vormen kunnen duurzame legeringen vereisen.
5. Manufacturability
Formabiliteit: zachte materialen (bijv. Aluminium 3003) Gemakkelijk buigen/stempelen.
Lasbaarheid: lage koolstofstaals las gemakkelijk; Aluminium vereist gespecialiseerde technieken.
Dikte: dikkere meters hebben een hogere kracht nodig; Materiaal moet de verwerking weerstaan zonder te kraken.
6. Oppervlakteafwerking en esthetiek
Uiterlijk: roestvrij staal of voorgecoate metalen voor zichtbare onderdelen (apparaten, architectuur).
Natuurverwerking: compatibiliteit met schilderen, plateren of anodiseren.
7. Thermische en elektrische eigenschappen
Thermische geleidbaarheid: koper/aluminium voor warmtewisselaars.
Elektrische geleidbaarheid: koper of aluminium voor elektrische componenten.
8. Naleving van milieu- en regelgeving
Duurzaamheid: recyclebare materialen (bijv. Aluminium) voor milieuvriendelijke ontwerpen.
Voorschriften: naleving van normen (bijv. ROHS, FDA voor voedsel van food-grade roestvrij staal).
9. Toepassingsspecifieke behoeften
Vereisten in de industrie:
Automotive: hoge staalsoorten voor crashveiligheid.
Elektronica: EMI -afscherming met geleidende materialen.
Medisch: niet-toxisch, steriliseerbaar roestvrij staal.
10. Materiaalbeschikbaarheid en normen
Sourcing: regionale beschikbaarheid beïnvloedt doorlooptijden en kosten.
Certificeringen: ASTM/ISO -cijfers zorgen voor kwaliteit (bijv. ASTM A653 voor gegalvaniseerd staal).
Voorbeeldmaterialen:
Milde staal (laag koolstof): kosteneffectieve, goede vormbaarheid, maar vatbaar voor roest.
Roestvrij staal (304/316): corrosiebestendige, hygiënische, hogere kosten.
Aluminium (5052/6061): lichtgewicht, corrosiebestendige, matige sterkte.
Koper (C110): uitstekende geleidbaarheid, decoratief gebruik.
Titanium: hoge sterkte-gewichtsverhouding, biocompatibel, duur.
